Améliorer les modèles de langage avec des notes en temps réel
Cette méthode améliore la capacité des modèles de langue à raisonner à travers des tâches complexes.
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Table des matières
Les modèles de langage comme GPT-3 peuvent faire plein de trucs avec les mots, comme répondre à des questions. Par contre, ils galèrent un peu quand il s'agit de problèmes complexes qui demandent plusieurs étapes de Raisonnement. Un gros souci, c'est qu'ils oublient souvent les étapes précédentes, ce qui complique les questions qui s'appuient sur des infos passées.
Le Problème
Dans leur utilisation classique, les modèles prennent un texte en entrée, avec une question. Ils donnent ensuite une réponse directe en fonction de ce qu'ils voient, mais cette approche d'une seule étape limite leur capacité à gérer des logiques plus complexes. Par exemple, si une question dépend de plusieurs infos qui apparaissent à différents endroits dans le texte, le modèle peut ne pas réussir à faire le lien correctement.
Nouvelle Méthode
On propose une nouvelle méthode qui permet au modèle de mieux gérer le raisonnement en plusieurs étapes. Cette méthode permet au modèle de faire des pauses en lisant et de noter ses pensées. Contrairement aux méthodes anciennes où tout le raisonnement se fait après la lecture, notre approche intègre le raisonnement avec la lecture. Ce changement permet au modèle de penser plus librement et de garder des infos importantes pour plus tard.
Comment Ça Marche
Le modèle peut générer des "tokens de notes" à n'importe quel moment. Quand il tombe sur une nouvelle info, il peut écrire une note à ce sujet. Par exemple, après avoir lu deux phrases, le modèle pourrait conclure quelque chose qui n'est pas directement dit dans le texte. Cette note aide le modèle à se souvenir de cette conclusion pour des questions ultérieures.
Pour visualiser, pense à deux affirmations : "Alice a une boîte" et "Alice est dans le parc." Le modèle peut raisonner et écrire : "La boîte est au parc" comme note. Plus tard, s'il voit une autre phrase comme "La clé est dans la boîte," il peut utiliser sa note pour conclure que "La clé est au parc."
Limitations Actuelles
Les modèles réguliers ont une manière fixe de réfléchir à chaque morceau de texte. Ils peuvent pas ajuster combien ils pensent selon le contexte. Du coup, ils ratent souvent des liens importants pour répondre à des questions à plusieurs étapes. Les avancées récentes comme les approches de chaîne de pensée nécessitent de générer des étapes de raisonnement après avoir lu tout le texte, ce qui n'est pas aussi efficace que de le faire sur le moment.
Notre Approche
Avec notre méthode, le modèle peut entrelacer ses notes avec le texte original. Ça veut dire que le modèle peut noter des trucs pendant qu'il lit, ce qui lui donne plus de contexte à revoir. Ça peut agir comme une mémoire où il garde des infos importantes.
Exemple
Imagine un modèle qui lit une histoire. S'il lit "Alice est allée dans un magasin. Bob est au magasin," il peut immédiatement écrire "Alice est au magasin," tout en continuant de traiter le texte. Quand on lui demande plus tard : "Où est Bob ?" il peut répondre avec précision en se référant à sa note.
Tester la Méthode
On a testé cette nouvelle méthode sur plusieurs tâches pour voir à quel point le modèle était capable de raisonner et de garder des infos en tête. Ces tâches incluaient des tests de questions-réponses synthétiques, le suivi de parties d'échecs et des problèmes de maths.
Exemples de Tâches
QA à partir de contes courts : Le modèle lit une histoire et doit répondre à des questions basées sur les relations inférées entre les personnages et les objets. Ça montre à quel point il peut faire des liens entre les déclarations.
Suivi des valeurs en programmation : Dans cette tâche, le modèle suit l'état des variables dans une série de commandes de programmation. Il doit se souvenir des changements au fil du temps, comme les affectations de variables.
Mouvements d'échecs : Le modèle doit suivre une séquence de mouvements d'échecs et prédire l'état du jeu après une série d'actions. Il doit garder en tête où chaque pièce est sur le plateau.
Problèmes de maths : Le modèle résout des problèmes arithmétiques qui nécessitent un raisonnement basique et de garder des valeurs en mémoire à travers plusieurs étapes.
Résultats
Dans plusieurs tâches, notre méthode a largement surpassé les approches plus anciennes. Dans tous les cas, la capacité à générer des notes en temps réel a été bénéfique. Cette flexibilité a permis au modèle de garder des infos importantes en tête, ce qui est crucial pour traiter des problèmes complexes.
Observations
Tâches à plusieurs étapes : Les modèles utilisant notre méthode ont systématiquement mieux réussi que ceux avec des approches de raisonnement traditionnelles.
Suivi d'état : Le modèle était bien meilleur pour garder une trace des variables et de leurs états, ce qui s'est révélé utile dans les tâches nécessitant de suivre des changements dans le temps, comme dans la programmation et les scénarios d'échecs.
Confiance dans les réponses : Les notes créées pendant le processus de lecture ont mené à des réponses plus confiantes et précises, car le modèle pouvait se référer à son raisonnement.
Conclusion
En permettant aux modèles de langage de prendre des notes pendant qu'ils lisent, ils deviennent beaucoup plus efficaces pour gérer des tâches complexes. Cette méthode améliore leur capacité à se souvenir d'infos importantes pour plus tard. Donner aux modèles un moyen de réfléchir pendant la lecture reflète comment les humains traitent souvent les infos, rendant ces modèles plus efficaces et intelligents.
Directions Futures
Notre recherche ouvre la voie à des capacités d'apprentissage et de raisonnement plus personnalisées et efficaces en IA. Les travaux futurs pourraient impliquer d'affiner encore cette approche, en explorant comment rendre les modèles encore meilleurs en raisonnement sans avoir besoin d'une supervision massive.
Dernières Pensées
L'introduction du raisonnement en temps réel grâce à la prise de notes change fondamentalement notre manière d'interagir avec l'IA. Alors qu'on continue de repousser les anciens limites, les applications potentielles de ces modèles de langage améliorés dans divers domaines - de l'éducation au divertissement - deviennent de plus en plus excitantes. L'objectif est de créer une technologie qui non seulement comprend le langage mais peut aussi raisonner à travers elle d'une manière naturelle et efficace.
Titre: Learning to Reason and Memorize with Self-Notes
Résumé: Large language models have been shown to struggle with multi-step reasoning, and do not retain previous reasoning steps for future use. We propose a simple method for solving both of these problems by allowing the model to take Self-Notes. Unlike recent chain-of-thought or scratchpad approaches, the model can deviate from the input context at any time to explicitly think and write down its thoughts. This allows the model to perform reasoning on the fly as it reads the context and even integrate previous reasoning steps, thus enhancing its memory with useful information and enabling multi-step reasoning. Experiments across a wide variety of tasks demonstrate that our method can outperform chain-of-thought and scratchpad methods by taking Self-Notes that interleave the input text.
Auteurs: Jack Lanchantin, Shubham Toshniwal, Jason Weston, Arthur Szlam, Sainbayar Sukhbaatar
Dernière mise à jour: 2023-10-31 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.00833
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.00833
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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